1) Якщо ми також допускаємо перетин та доповнення, то отримані вирази іноді називають розширеними регулярними виразами; оскільки регулярні мови закриваються під булевими операціями, їх нічого не отримується. Це просто синтаксичний цукор. Аналогічний висновок справедливий і для зворотної операції. Частина причини, по якій на першій інстанції не згадуються всі інші операції, полягає в тому, щоб це визначення було максимально простим, щоб (індуктивні) докази не мали потребу в багатьох випадках. Ще одна причина може полягати в тому, що якщо ми дозволяємо певні операції, а інші, не в деяких випадках призводять до дуже чітких (субрегулярних) мовних класів, наприклад, якщо ми розглядаємо розширений регулярний вираз без зіркового оператора, то ми отримуємо належний підклас регулярних , так звані мови, які не містять зірок, або аперіодичні, див. Вікіпедія: мова без зірок .
2) Якщо ми збережемо пункти 1. - 6., але просто змінимо пункт 4. у використанні перетину замість об'єднання, ми отримаємо належний підклас звичайних мов. Наприклад, ми більше не могли описати мову оскільки це передбачало б об'єднання та (див. Доказ нижче). Якщо ми дозволимо доповнення, все зміниться, коли ми повернемося до законів DeMorgan.L={a,b}{a}{b}
3) На це я частково відповів у 1), але що ти маєш на увазі, коли ти кажеш, що це визначення є кращим? Я знаю визначення, де 2. пропущено (як у нас на 6., що ), або 3. пропущено (як у нас )), або обидва опущені; тому це не є мінімально можливим визначенням (воно дає нам також деякий синтаксичний цукор, оскільки у нас є додаткові символи для опису та ).L(∅∗)={ε}∅=L(X∗¯¯¯¯¯¯¯{ε}∅
EDIT : Перший мій згадуваний коментар у 2) був помилковим, мови в індуктивному замиканні під , та не обов'язково є підмножинами для деяких , наприклад вважаємо . Проте ми маємо, що не можна було б описати таким виразом. Я дам доказ, а саме я підтверджую, що якщо для деякого виразу з модифікованим 4-м елементом, то якщо (а значить )
Доведення іде шляхом індукції на вираз∘∗∩x∗x∈XL(a∘b)={ab}L={a,b}L=L(R)X={a,b}a≠b
{a,b}⊆L⇒ab∈L.
R . Для базового випадку він тримається вакуумно, тепер припустимо, що він має значення . Якщо і , то отже, за індукційною гіпотезою маємо . Якщо тоді як нас повинен бути і або навпаки. Припустимо перший випадок. Якщо , то за індукційною гіпотезою, отже
L(R1),L(R2)L=L(R1∩R2)=L(R1)∩L(R2){a,b}⊆L{a,b}⊆L(Ri),i=1,2ab∈L(R1)∩L(R2){a,b}⊆L(R1∘R2)=L(R1)L(R2)a=a⋅ε=ε⋅aa∈L(R1)ε∈L(R2)b∈L(R1)ab∈L(R1)ab=ab⋅ε∈L(R1)L(R2) . Тепер припустимо, що , тоді ми маємо за визначенням . Нарешті, якщо , то
і для деякого . Якщо ми знаходимо за індукційною гіпотезою, тому припустимо, що , але це дає , аналогічно або дає і гіпотеза про індукцію дає
b∈L(R2)a⋅b∈L(R2)L(R2)L(R1)L(R2)a,b∈L(R∗1)a∈L(R1)nb∈L(R2)mn,m>0n=m=1ab∈L(R1)n>1a∈L(R1)m=1m>1b∈L(R1)ab∈L(R1)⊆L(R∗1).
□
Зауваження: Один часто використовуваний висновок: якщо , то або . Це випливає як, отже, і або і . У першому випадку маємо і, отже, .a=uwu=aw=a1=|a|=|uw|=|u|+|w||u|=0|w|=1|u|=1|w|=0u=εa=w